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由于安全、高效、运量大、低污染等特性,轨道交通已成为日常出行、货运的重要方式。《2019年交通运输行业发展统计公报》显示,截至2019年末,全国铁路营业里程13.9万公里,比上年增长6.1%,全国铁路路网密度145.5公里/万平方公里,增加9.5公里/万平方公里。地铁、轻轨等城市轨道交通运营里程6172.2公里,增加877.1公里。
轨道交通的高速发展对相关装备制造产业提出了更高的要求,三维扫描开始在轨道交通相关部件及模具的产品开发、质量控制中大显身手。轨道交通相关部件往往体积较大,曲面极多,传统的测量方法需要较大的空间,较长的时间才能完成检测,测量精度也不高,三维扫描则解决了这些低质低效的问题。
检测的这个火车底盘结构铸件长约1200mm,宽约600mm,高约400mm,6个圆锥体支撑起上面的中间平台,铸件体积属于中大型,多曲面、多夹角。需要测量出6个圆锥不同截面的直径大小,各夹角度数,中间平台的长、宽等,为后续精加工确定数据。
针对这些需求,思看选择KSCAN复合式三维扫描仪完成测量,KSCAN扫描仪单次扫描面幅高达1440 mm × 860 mm,扫描速率高达1,350,000 次测量/秒,高面幅和高速率保证了中大件扫描的速度,整个铸件的扫描及数据处理过程不超过半小时。
STL数据
模具是地铁生产的环节之一,地铁车头的大体制作流程分为设计→模具→生产加工→组装,地铁制造商需要通过对车头模具的三维扫描,得到模具的三维测量数据,与原始数模进行对比,准确计算出偏差量,提高产品精度。
由于车头模具极大,普通三维扫描仪很难保证扫描大型件的精度,思看提供了手持三维扫描仪搭配MSCAN全局摄影测量系统的测量方案。全局摄影测量系统专用于大型工件、生产设备等物体的高精度几何尺寸测量,可以与三维检测设备搭配使用,重量仅0.58kg,轻巧便携,单人即可完成操作。MSCAN全局摄影测量系统拥有9.4m × 6.9m的超大拍摄面幅和6.5m的超大景深,体积精度高达0.015 mm/m,能轻松应对超大型零部件测量,大幅提升测量精度。
三维点云数据及STL数据
相较模具,地铁车头在生产出来后的三维检测要求更为严苛,总体误差是否在设计范围之内,车窗车门等位置的安装孔是否符合标准,这些都关系着地铁的安全稳定运行。
思看同样选择了手持三维扫描仪搭配MSCAN全局摄影测量系统的解决方案。先使用全局摄影测量系统MSCAN,获取车头的空间定位点,再搭配手持式激光三维扫描仪进行三维数据的获取,最后将扫描得到的三维数据与车头的数模进行比对,计算出形变量,用于后期产品改进。
STL数据
3D数模对比结果
如今,三维扫描已经广泛应用于地铁、火车等车辆的零部件、模具的质量检测中。当然,在轨道交通的其他方面,例如地铁隧道的结构断面检测,铁路钢轨的自动化检测等,三维扫描也大有作为。三维扫描为轨道交通开发与生产中的各种偏差改进、虚拟装配、可重复分析和可追溯等应用场景提供了准确丰富的数据资源。
此外,思看还有内置摄影测量的KSCAN与AXE系列,详细了解请阅读: